Tecnologias óticas
Transferir tecnologias óticas para polímeros requer uma combinação precisa de tecnologia em máquinas, ferramentas e procedimentos em combinação com alta reprodutibilidade e limpeza no ambiente de produção. Falhas minúsculas tais como pontos de solda, marcas e linhas de escoamento significam refugo imediato. Portanto, é primordial que o processador de polímeros tenha grande conhecimento do produto, do processo e da produção. É muito difícil e oneroso determinar parâmetros relevantes ao processo, seus limites de tolerância e o controle contínuo da qualidade dos produtos a serem fabricados. Em suma, a ótica impõe especificações com alto grau de dificuldade.
ATUALIDADE: Tecnologias óticas 1 +2 projeto com parceria empresarial
Projeto com parceria empresarial sob a direção do Kunststoffinstitut Lüdenscheid, da ISK Iserlohner Kunststoff-Technologie GmbH e da Universidade Técnica do sul da Westfália (Fachhochschule Südwestfalen)
O objetivo do projeto de parceria é elucidar de forma clara todas as questões em aberto relacionadas à prática do assunto "corpos óticos complexos de polímeros" com as empresas parceiras. A Sumitomo (SHI) Demag participa com tecnologia de ponta em máquinas para desenvolver de forma focada a área de competência das máquinas injetoras totalmente elétricas.
Comparativo de processos na injeção estampada – ponto de partida de solução em corpos óticos complexos
Através da injeção estampada também é possível influenciar as condições de fabricação e com isso as características dos corpos óticos. A estampagem oferece inúmeras vantagens qualitativas para peças moldadas por injeção além da possibilidade de influenciar de forma considerável o processo de alimentação e de recalque. Através de avaliações comparativas com diversos materiais óticos em uma máquina totalmente elétrica de injeção IntElect foram analisadas as vantagens reais em termos de qualidade e reprodutibilidade contidas nesse processo. Para informações adicionais veja a revista técnica Kunststoffe (Polímeros) 06/2010 "Das Spiel mit dem Licht" (O jogo com a luz).
Manuseio de materiais granulados para fins óticos
Em termos ideais o processamento de materiais óticos já tem início no controle de entrada das mercadorias do granulado de polímeros. Quando o material é liberado para a produção deve ser observada a pré-secagem exata de acordo com o tempo e a temperatura. Um controle duradouro da umidade é aconselhável. Além disso, as instalações de alimentação e de secagem devem ser a prova de pó sem ação abrasiva sobre o material e vice-versa. Pouco antes de o material entrar na zona de abastecimento da injetora é possível inserir sistemas adicionais de eliminação de pó. Em aplicações de precisão o nível de abastecimento constante do funil de alimentação pode melhorar o comportamento de alimentação, a constância na alimentação e a desgaseificação. Basicamente devem ser considerados caminhos curtos e controláveis do material, sendo que a velocidade de abastecimento do granulado não deve ser muito alta.
Plastificação transparente em longo prazo
O sistema de plastificação, ou seja, o cilindro de plastificação bem como a rosca sem fim e a válvula de retorno com a devida proteção contra adesão e abrasão devem ser dimensionados adequadamente. Aqui devem ser considerados principalmente a entrada de energia e o comportamento de alimentação do material a ser processado. Muitas vezes é necessário fazer ajustes individuais de comprimento, profundidade do passo, inclinação e razão da compressão das zonas de alimentação, compressão e dosagem. Uma vez que os materiais óticos tendem à adesão e à formação de camadas de pó a proteção antiaderente e resistente a desgastes é importante. Também aqui os sistemas atuais oferecem diversas possibilidades de eliminação de resíduos de material e com isso a eliminação permanente dos "black spots". A válvula de retorno deve fechar rapidamente e de forma reprodutível mesmo quando o retorno da rosca sem fim for muito pequeno. De acordo com a utilização é frequente adaptar geometrias, cortes transversais de fluxo e superfícies de afluxo . Cantos grosseiros, desvios e zonas mortas devem ser evitados em todo o sistema.
O tamanho correto do cilindro evita compromissos posteriores
O dimensionamento correto do tamanho do cilindro é uma medida decisiva para qualidade futura. Aqui o tamanho do peso de injeção, a ocupação do curso, o tempo de permanência e a pressão de injeção necessária ocupam um papel principal. O peso de injeção resulta das especificações de construção e de material. A partir daí deve ser escolhido o tamanho correto da rosca, de tal forma que em condições ideais a ocupação do curso deve ficar entre 20 e 60%, e em casos extremos no máximo em 75%. A pressão de injeção necessária deve ser analisada cuidadosamente na hora do dimensionamento do sistema uma vez que os materiais transparentes costumam ser muito viscosos. Em relação a isso também deve ser feita uma avaliação posterior.
Ferramentas em ambiente apropriado para limpeza visível
A área das ferramentas e do seu entorno exigem a limpeza consequente e duradoura de todos os componentes. Objetos ou superfícies desnecessários devem ser evitados. Um alto grau de cuidados na entrada dessa área sensível deve ser garantido de forma permanente. Em alguns casos sistemas encapsulados de fechamento e de retirada feitos com Laminarflowbox e com os periféricos completamente fechados mantém a área de produção permanentemente limpa. Pintura anti-estática das máquinas pode ser considerada. Os componentes hidráulicos devem ser mantidos longe da área da geração dos moldes. Válvulas hidráulicas devem dispor de uma quantidade suficiente de sistemas de filtragem. As mangueiras de aquecimento devem ser o mais curto possível e mesmo em temperaturas muito altas devem oferecer a segurança e a flexibilidade necessárias.
Escolha da plataforma adequada da máquina: Totalmente hidráulica, totalmente elétrica ou hibrida?
A decisão entre o conceito de acionamento totalmente hidráulico, totalmente elétrico ou híbrido depende de diversos fatores: Qual é o peso de injeção resultante? Qual é a geometria da peça e assim sendo quais tempos de recalque serão necessários? Qual é a precisão necessária com que grau de limpeza? Os eixos totalmente elétricos das máquinas normalmente se movimentam um décimo de potência mais exatos e podem realizar movimentos paralelos da máquina com maior facilidade. Especialmente nos processos de estampa simultânea através da unidade de fechamento da máquina esta é uma premissa importante. As posições de partida são mantidas com grande exatidão e estabilidade através da transferência de força que normalmente ocorre de forma mecânica. A economia de energia aumenta nas fases passivas do processo, como por exemplo, na fase final de resfriamento. Entretanto as máquinas elétricas também tem uma capacidade instalada evidentemente maior que nos conceitos hidráulicos comparáveis. A vantagem principal das injetoras acionadas a óleo evidentemente está na longa geração de pressão de recalque em alto nível. A isso se adiciona uma maior potência de injeção, que em alguns casos somente pode ser executada por um acumulador. Por fim é apropriado fazer uma comparação dos possíveis conceitos das máquinas referente aos produtos para poder avaliar qual solução é a mais adequada para seu produto. Fale conosco, teremos prazer em poder ajudar.
Dicas básicas quanto ao processamento de polímeros transparentes
Muitas vezes é possível minimizar os tempos de parada da máquina durante o processamento de materiais transparentes no processo de injeção através de poucas regras básicas.
Nossas dicas para o processamento de materiais transparentes:
- Pré-aquecer bem a instalação antes da primeira dosagem
- Pré-aquecer a ferramenta por tempo suficiente (distribuição homogênea de temperatura)
- Limpe o cilindro de plastificação com uma quantidade suficiente de material a ser processado
- Fazer verificação visual da qualidade da massa fundida antes da operação plenamente automática, caso necessário continue com a limpeza
- Somente utilizar as peças boas quando houver equilíbrio térmico
- Evitar ao máximo as interrupções do processo -> evitar paradas ao máximo
- Tentar manter as interrupções do processo no mínimo possível, preparar-se
- Quando houver paradas mais longas baixar as temperaturas do cilindro às temperaturas informadas pelo fabricante
- Para o resfriamento à temperatura ambiente o cilindro de plastificação deve ser bem limpo e a unidade deve ser esvaziada por último
- Na troca de material fazer a limpeza com granulado apropriado de limpeza ou com o próximo material
- Quando os tempos de produção forem muito longos lavar o cilindro, a rosca sem fim e o RSP
Aplicações típicas
- Lentes óticas e técnicas (p. ex. lentes convexas, lentes côncavas, lupas)
- Direcionamento da luz e elementos de projeção de luz (p. ex. painéis de iluminação, rotulagem)
- Faróis e vidros difusores (p. ex. faróis dianteiros e traseiros, pisca-pisca)
- Vitrificação e defletores óticos (p. ex. vidros laterais, defletor do velocímetro)
- Displays e sensores óticos (p. ex. displays manuais, sensores de luz e de chuva)
- Componentes de estruturas de iluminação e estruturas de superfícies óticas (p. ex. superfícies Fresnel e de Lotus)
- Componentes gerais de função ótica (p. ex. produtos médicos, embalagens)